本書介紹了矢量分析與場論的基本理論、基本概念與基本方法。全書分3章,分別為矢量分析、場論、拉普拉斯算子和哈密頓算子。
矢量分析與場論為工程數(shù)學(xué)復(fù)變函數(shù)與積分變換的后繼課程,也是電磁學(xué)的基礎(chǔ)課程.本教材針對本科工科學(xué)生,本著“必須、夠用”的原則編寫,由于課時的限制,在內(nèi)容上盡量簡潔,在概念的闡述上力求做到深入淺出,突出基本結(jié)論和方法的運(yùn)用,在保證知識體系完整性的基礎(chǔ)上,避免了一些專業(yè)的推導(dǎo)過程,盡量做到教學(xué)過程簡單易懂,結(jié)論形式易于運(yùn)用,形成自己的特色.帶“*”的部分為選讀內(nèi)容.
本書第1章由于向東編寫,第2章1~5節(jié)由李海萍編寫,第2章第6節(jié)、第3章由劉萍編寫,全書由李海萍最后統(tǒng)稿.本書的編寫得到了清華大學(xué)出版社的大力支持,河北科技大學(xué)理學(xué)院數(shù)學(xué)系全體任課教師也給予了很多幫助和指導(dǎo),在此一并表示衷心的感謝.
由于編者水平有限,錯漏在所難免,懇請專家、同行和讀者批評指正.
2015年4月
第1章矢量分析
1.1矢量及其運(yùn)算
1.1.1矢量的加法和減法
1.1.2矢量與數(shù)量的乘法
1.1.3數(shù)量積
1.1.4矢量積
1.1.5三矢量積
1.2坐標(biāo)系
1.2.1曲線正交坐標(biāo)系
1.2.2直角坐標(biāo)系
1.2.3柱坐標(biāo)系
1.2.4球坐標(biāo)系
1.3矢性函數(shù)
1.3.1矢性函數(shù)的概念
1.3.2矢端曲線
1.3.3矢性函數(shù)的極限和連續(xù)性
1.4矢性函數(shù)的導(dǎo)數(shù)與微分
1.4.1矢性函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
1.4.2導(dǎo)矢的幾何意義
1.4.3矢性函數(shù)的求導(dǎo)法則
1.5矢性函數(shù)的積分
1.5.1矢性函數(shù)的不定積分
1.5.2矢性函數(shù)的定積分
總習(xí)題一
第2章場論
2.1場
2.1.1場的概念
2.1.2數(shù)量場的等值面
2.1.3矢量場的矢量線
習(xí)題2.1
2.2數(shù)量場的方向?qū)?shù)和梯度
2.2.1方向?qū)?shù)
2.2.2梯度
習(xí)題2.2
2.3矢量場的通量及散度
2.3.1通量
2.3.2散度
習(xí)題2.3
2.4矢量場的環(huán)量及旋度
2.4.1環(huán)量
2.4.2旋度
習(xí)題2.4
2.5幾種重要的矢量場
2.5.1有勢場
2.5.2管形場
2.5.3調(diào)和場
習(xí)題2.5
*2.6平面矢量場
*2.6.1平行平面場
*2.6.2平面矢量場的通量與散度
習(xí)題2.6
總習(xí)題二
第3章拉普拉斯算子與哈密頓算子
3.1拉普拉斯算子
3.2哈密頓算子
總習(xí)題三
習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)